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N-2688 REV. B^ 08 / 2014
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 14 páginas, Índice de Revisões e GT
Teste de Pressão em Serviço de Vasos de
Pressão e Caldeiras
Procedimento
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior. Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do texto desta Norma. A Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma é a responsável pela adoção e aplicação das suas seções, subseções e enumerações.
CONTEC
Comissão de Normalização Técnica
Requisito Técnico : Prescrição estabelecida como a mais adequada e que deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resolução de não segui-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pela Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter impositivo.
SC - 23
Prática Recomendada : Prescrição que pode ser utilizada nas condições previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pela Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter não-impositivo. É indicada pela expressão: [Prática Recomendada].
Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a CONTEC - Subcomissão Autora.
Inspeção de Sistemas e Equipamentos em Operação
As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, a seção, subseção e enumeração a ser revisada, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma.
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO S. A. - PETROBRAS, de aplicação interna na PETROBRAS e Subsidiárias, devendo ser usada pelos seus fornecedores de bens e serviços, conveniados ou similares conforme as condições estabelecidas em Licitação, Contrato, Convênio ou similar. A utilização desta Norma por outras empresas/entidades/órgãos governamentais e pessoas físicas é de responsabilidade exclusiva dos próprios usuários.”
Apresentação
As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho
- GT (formados por Técnicos Colaboradores especialistas da Companhia e de suas Subsidiárias), são comentadas pelas Unidades da Companhia e por suas Subsidiárias, são aprovadas pelas Subcomissões Autoras - SC (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando as Unidades da Companhia e as Subsidiárias) e homologadas pelo Núcleo Executivo (formado pelos representantes das Unidades da Companhia e das Subsidiárias). Uma Norma Técnica PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a Norma Técnica PETROBRAS N-1. Para informações completas sobre as Normas Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS.
Sumário
- N-2688 REV. B 08 /
- 1 Escopo
- 2 Referências Normativas
- 3 Termos e Definições............................................................................................................................
- 4 Condições Gerais
- 5 Requisitos de SMES............................................................................................................................
- 6 Teste Hidrostático de Vaso de Pressão
- 6.1 Pressão de Teste Hidrostático
- 6.2 Execução do Teste.................................................................................................................
- 6.3 Inspeção após o Teste
- 7 Teste Pneumático ou Hidropneumático em Vaso de Pressão..........................................................
- 8 Teste Hidrostático de Caldeiras
- 9 Registro de Resultados
- 9.1 Identificação
- 9.2 Dados Gerais
- 9.3 Realização do Teste de Pressão
- Figura 1 - Gráfico para Definição dos Grupos de Risco para Vasos de Pressão Figuras
- Figura 2 - Gráfico para Definição da Distância de Isolamento para Teste Pneumático
- Figura 3 - Gráfico de Teste Hidrostático do Grupo de Risco
- Figura 4 - Gráfico de Teste Hidrostático do Grupo de Risco
- Figura 5 - Gráfico de Teste Hidrostático do Grupo de Risco
- Figura 6 - Gráfico de Teste Pneumático (Grupo de Risco 1)
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3 Termos e Definições
Para os propósitos desta Norma são adotados os termos e definições indicadas em 3.1 a 3.10.
grupo de risco classificação do potencial de danos de um teste de pressão de um determinado sistema, sendo que, o maior potencial de risco é o grupo 1 e menor, o grupo 3
inspeção de segurança inicial inspeção realizada em vasos de pressão e caldeiras novos, antes de sua entrada em operação, no local definitivo de instalação, devendo compreender exame externo e interno, conforme definido na NR-13. A execução do Teste Hidrostático na inspeção de segurança inicial é mandatória para equipamentos não testados em fábrica, montados no campo ou sem evidência documental de que o teste foi realizado
NR-
Norma Regulamentadora que estabelece regras compulsórias a serem seguidas no projeto, operação, inspeção e manutenção de caldeiras e vasos de pressão instalados em unidades industriais e outros estabelecimentos públicos no Brasil, como definido no corpo da norma
PMTA (Pressão Máxima de Trabalho Admissível) pressão manométrica máxima de trabalho permitida, definida pelo PH, em função do projeto e condições físicas do equipamento
Profissional Habilitado (PH) aquele que tem competência legal para o exercício da profissão de engenheiro nas atividades referentes a projeto de construção, acompanhamento de operação e manutenção, inspeção e supervisão de inspeção de caldeiras e vasos de pressão, em conformidade com a regulamentação profissional vigente no país
SMES
Segurança, Meio Ambiente, Eficiência Energética e Saúde
teste de estanqueidade teste realizado com a finalidade de atestar a capacidade de retenção de fluido, sem vazamentos, em equipamentos, tubulações e suas conexões, antes de sua entrada ou retorno à operação
teste de pressão teste por meio de fluido compressível ou incompressível ou uma mistura de ambos, até um dado valor de pressão, com a finalidade de avaliar a integridade, estanqueidade e a resistência estrutural dos componentes sujeitos à pressão, dentro das condições estabelecidas para a sua realização
teste hidrostático teste de pressão no qual o fluido utilizado é tipicamente a água
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teste pneumático teste de pressão no qual o gás utilizado é tipicamente o nitrogênio ou ar
4 Condições Gerais
4.1 Após reparos que exijam soldas em componentes de pressão o PH deve avaliar a necessidade de realização de teste de pressão nos vasos de pressão e caldeiras.
4.2 Os testes de pressão somente podem ser realizados após a execução dos Ensaios não Destrutivos especificados pelos códigos de projeto e normas aplicáveis.
4.3 Prazos mínimos recomendados para execução do teste de pressão após soldagem ou tratamento térmico em partes pressurizadas:
a) imediatamente após - para aços-carbono de baixa e média resistências e aços inoxidáveis austeníticos série 300; b) 24 horas após - para aços de baixa liga com teor de cromo < 5 %; c) 48 horas após - para aços de alta resistência - carbono micro ligado.
NOTA Estes prazos podem ser redefinidos a critério do PH. [Prática Recomendada]
4.4 As características do fluido de teste não devem provocar a deterioração do equipamento, devendo ser adequada a sua qualidade e/ou realizada uma descontaminação posterior.
NOTA O teor máximo de cloretos permitido na água deve ser conforme definido pelo projeto, porém sempre igual ou inferior a 50 ppm para equipamentos fabricados com aços inoxidáveis austeníticos, duplex, super duplex ou com revestimento interno desses materiais.
4.5 O equipamento a ser testado deve ser isolado eletricamente de qualquer parte em que se realizem serviços que possam induzir a passagem de corrente elétrica e por em risco os trabalhadores e a instalação.
4.6 O equipamento ou a tubulação a ser testado deve ser isolado com raquetes ou Figura 8 dos equipamentos que não fazem parte do teste. No caso que não tenha local apropriado para instalar raquete ou Figura 8, deve ser realizada uma Análise de Riscos para liberação do teste.
4.7 As seguintes condições devem ser verificadas quando da realização de teste de pressão em um sistema composto por mais de um equipamento e/ou tubulações conectadas:
a) a pressão de teste deve ser limitada pelo componente de menor pressão máxima admissível; b) a pressão de teste do sistema deve ser estabelecida de forma a atender isoladamente os valores exigidos para qualquer dos equipamentos interligados, considerando o nível de tensão aplicada e a resistência mecânica de cada parte do conjunto.
4.8 A necessidade de realização do teste de recalque deve ser definida pelo PH. Caso seja realizado o teste de recalque ele deve atender os requisitos da PETROBRAS N-1807.
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5.3 Devem ser utilizados os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) necessários para execução do serviço.
5.4 A execução dos serviços deve ser realizada com acessos, andaimes e iluminação suficientes, adequados e seguros.
5.5 Deve ser verificado se os trabalhos de manutenção em paralelo não oferecem riscos à segurança.
5.6 Antes da realização do teste de pressão devem ser previstas todas as precauções de demarcação e isolamento da área de teste. A determinação da área de isolamento deve ser definida em função do grupo de risco do equipamento.
5.6.1 Para definir o grupo de risco para testes de pressão em vasos de pressão, entrar no gráfico da Figura 1 com a pressão do teste em bar e o volume em m 3.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Pressão de teste (bar)
v < 0,25 1 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 Volume (m³)
Grupo de risco 1
Grupo de risco 3
Grupo de risco 2
Figura 1 - Gráfico para Definição dos Grupos de Risco para Vasos de Pressão
5.6.2 O grupo de risco para caldeiras é sempre 1.
5.6.3 O grupo de risco para testes pneumáticos ou hidropneumáticos é sempre 1.
5.6.4 Nos cálculos das áreas de risco para teste de pressão foram desconsiderados alguns eventos, tais como:
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a) geração de onda de choque, de efeito destrutivo e demolidor a grandes distâncias; b) projétil de uma parte (bocal, chapa ou componentes como tampos etc.) lançado durante a falha.
5.7 Isolamento de Área para Testes Hidrostáticos
5.7.1 Grupo de Risco 1
Os equipamentos devem ser isolados em um raio mínimo de 4 m, durante todo o teste de pressão.
5.7.2 Grupo de Risco 2
Os equipamentos devem ser isolados em um raio mínimo de 1 m, durante todo o teste de pressão.
5.7.3 Grupo de Risco 3
Os equipamentos não requerem isolamento durante todo o teste de pressão.
5.8 Isolamento de Área para Testes Pneumáticos
No gráfico apresentado na Figura 2, partindo-se da pressão de teste em bar e o volume do vaso de pressão em m^3 , encontra-se a distância mínima de isolamento “r”, em metros. Observar que o eixo de volume está em escala logarítmica.
0,
0,
Volume (m³)
0,5 2 4 8 16 32 64
0,
1
10
100
1000
Pressão (bar)
1
r = 256 m r = 128 m
r = 64 m
r = 32 m
r = 8 m
r = 4 m
r = 16 m
r = 2 m
Figura 2 - Gráfico para Definição da Distância de Isolamento para Teste Pneumático
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Pressão de teste %
Tempo
Pressurização 20 % p /minuto
Inspeção inicial
Estabilização pressão - 5 min.
Pressurização 10 % p /minuto
Pressurização 5 % p /minuto
Estabilização sem inspeção - 30 min.
Inspeção final
Despressurização 20 % p /minuto
Despressurização 20 % p /minuto
50 50
80 80
100 100
77
0 0
t
t
t (^) t
t
Figura 3 - Gráfico de Teste Hidrostático do Grupo de Risco 1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Tempo
Pressurização 20 % p /minuto
Inspeção inicial 50 50
Pressurização 20 % p /minuto
Estabilização sem inspeção - 30 min.
Inspeção final
Despressurização 20 % p /minuto
Despressurização 20 % p /minuto
100 100
77
0 0
t t
t
Pressão de teste % t
Figura 4 - Gráfico de Teste Hidrostático do Grupo de Risco 2
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Tempo
Pressurização 20 % p /minuto
Estabilização sem inspeção - 30 min.
Inspeção final
Despressurização 20 % p /minuto
Despressurização 20 % p /minuto
100 100
77
0 0
77
t
t
t
Pressão de teste %
Figura 5 - Gráfico de Teste Hidrostático do Grupo de Risco 3
6.2.1 Os preparativos e a execução do teste de pressão devem ser executados de acordo com um procedimento especifico
6.2.2 O teste hidrostático deve ser feito com a superfície do equipamento totalmente seco.
6.2.3 Por motivo de segurança, nenhuma inspeção deve ser executada na pressão de teste. Pessoal e equipamentos devem permanecer afastados, em local seguro.
6.2.4 Reduzir a pressão gradativamente, conforme os gráficos, até a pressão atmosférica e abrir os drenos e respiros, para efetuar a drenagem.
6.2.5 Quando a pressão for mantida por um período de tempo durante o qual o fluido possa sofrer expansão térmica devido à insolação, devem ser tomadas precauções para o alívio da pressão, por meio da abertura de respiros.
6.2.6 No caso de detecção de defeitos no teste de pressão, o sistema deve ser despressurizado, drenado, e o local do defeito secado, antes do início do reparo.
6.3 Inspeção após o Teste
6.3.1 Deve ser realizada uma inspeção visual observando deformações, vazamentos e recalques.
6.3.2 Para equipamentos cladeados ou revestidos com tiras soldadas (“strip lining”), recomenda-se a realização de inspeção visual interna para a avaliação da integridade do revestimento. [Prática Recomendada]
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0
20
40
60
80
100
120
Pressão de teste %
Tempo
Pressurização 10 % p /minuto
Inspeção inicial
Estabilização sem inspeção - 30 min.
Inspeção final
Despressurização 20 % p /minuto
60 50
70
80
90
100 91
0 0
t
t
Degraus de pressurização de 10 % p com estabilização de 5 minutos
t
Figura 6 - Gráfico de Teste Pneumático (Grupo de Risco 1)
7.4.2 Quando a pressão for mantida por um período em que o fluido possa sofrer expansão térmica devido à insolação, deve ser providenciado alívio da pressão, por meio da abertura de respiros.
7.5 Recomenda-se que testes pneumáticos ou hidropneumáticos em equipamentos reparados ou modificados, sejam acompanhados por emissão acústica. [Prática Recomendada]
8 Teste Hidrostático de Caldeiras
8.1 Os seguintes aspectos devem ser considerados quando da definição de pressão de teste pelo PH:
a) código e norma de projeto de fabricação; b) código de inspeção em serviço aplicável; c) relação entre as condições de projeto e condições de operação; d) potencial de risco e localização da caldeira na unidade industrial;
e) histórico e qualidade do tratamento da água; f) histórico de resultados das inspeções de segurança internas e externas anteriores; g) histórico de resultados de testes de pressão anteriores; h) existência de descontinuidades no equipamento; i) avaliação da PMTA na condição atual do equipamento.
8.2 A quantidade e localização de manômetros devem ser definidas de acordo com o 4.7. Na ausência de indicadores de pressão locais, devem ser utilizados manômetros posicionados no topo da caldeira. Havendo super-aquecedor, um manômetro deve ser posicionado na saída do mesmo.
8.3 Execução do Teste
Recomenda-se o procedimento de teste estabelecido para o grupo de risco 1 (conforme 6.2). [Prática Recomendada]
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9 Registro de Resultados
Após a realização do teste, devem ser registradas, no mínimo, as informações descritas em 9.1 a 9.3.
9.1 Identificação
a) TAG do equipamento; b) local de instalação; c) tipo de equipamento; d) categoria do equipamento; e) classe do fluido de serviço.
9.2 Dados Gerais
a) data do teste; b) tipo do teste; c) fluido de teste; d) pressão de teste.
9.3 Realização do Teste de Pressão
a) duração; b) identificação dos manômetros com número dos respectivos certificados; c) faixa de utilização do manômetro (escala de fundo); d) data e validade da calibração dos manômetros do teste; e) procedimento ou norma utilizada; f) resultado do teste; g) profissional que acompanhou o teste - nome legível e assinatura.
NOTA O PH deve avaliar e validar o teste de pressão.
